香洲登高车, 香洲登高车出租, 香洲登高车租赁      前置级二维建模对模型进行前处理是进行计算流体力学分析的基础

         香洲登高车,  香洲登高车出租, 香洲登高车租赁    前置级二维建模对模型进行前处理是进行计算流体力学分析的基础，   首先要对模型内流体的流动区域进行定义和构建，分别采用ＣＡＸＡ和ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ软件建立偏导射流伺服３０前置级二维流场模拟仿真阀前置级流场的二维和三维简化模型，并确定流体进出口位置及形状。对偏导射流伺服阀前置级二维流场建模仿真，就需要对其结构进行简化，根据某种型号伺服阀尺寸参数简化模型，模型简化规则为：在不影响前置级射流口射流、进油口进油和回油口回油前提下，将前置级结构的体变成面、面变成线和线变成点。其中，将进油口的圆面简化成了一条直线，回油口的面简化成了两条直线，两接收腔互不相通，图中剖面线处是偏转板，是固体非油液区，其它空白处为油液填充区，箭头方向为油液在前置级内的大致流动方向。几何建模之后需要进行有限元分析，首先要做的就是把分析对象按照一定的尺寸、比例划分成互相连接、不间断的网格单位，离散处理前置级模型，成为一个可以计算的网格模型，即网格划分。其划分的方式和精密程度将直接影响以后的计算结果，或者说高质量网格是保证有限元分析结果准确的必要条件。目前进行三维网格划分的流行软件有ＩＣＥＭ、Ｇａｍｂｉｔ和Ｈｙｐｅｒｍｅｓｈ等。ＩＣＥＭ对于划分网格人员要求门槛高，耗时大；Ｇａｍｂｉｔ过于依赖实体，对模型外形适应性差；Ｈｙｐｅｒｍｅｓｈ具有高度的前处理功能和完备的后处理功能，并支持多种求解器接口，可以使用各种网格以及多种网格组合形式，自动划分的网格效果比较好，可以生成直接进行数值模拟的完整模型。它可以保证在复杂的平面几何区域内直接划分出三角形、四边形，以及在立体模型下划分出高质量的四面体、六面体网格，并且可以根据模型的几何结构来选择合适的网格类型和划分方式，更好地进行结构离散，以提高计算精度，得到更准确的仿真数据，比较适用于分析复杂的几何结构。

      综合各方面条件，本文选用Ｈｙｐｅｒｍｅｓｈ对偏导射流伺服阀前置级二维和三维几何模型进行网格划分，并在该软件内设置模型边界。网格的划分是本文的难点。首先将前置级的二维模型导入Ｈｙｐｅｒｍｅｓｈ，对模型进行几何清理，清除出现的重叠和错位等缺陷。由于前置级几何结构比较复杂，直接划分网格会影响到网格质量，所以对其表面切割后进行分区处理，共划分１９个区域，每个区域内采用四边形与三角形的复合网格，以四边形网格为主，在局部需要用三角形来弥补结构变化带来的不规范问题。在划分网格后，需要对一些质量差的网格进行重新调整，使单元质量参数关键参数中雅克比大于０．９，长宽比小于３：１，最终得到较高质量的网格。偏导射流伺服阀前置级网格模型中，共有网格数量２９３８２个，其中一维网格有２０９９个，用于定义进出口及壁面，二维网格有２７２８３个，用于定义内部流体。在一次射流口、偏转板Ｖ型槽流场区、二次射流口和接收腔顶部进行网格加密处理，加密处的网格大小为０．０１ｘ０．０１ｍｍ，在进油口、回油口和接收腔底部网格较大，网格尺寸为０．０４ｘ０．０４ｍｍ，过渡网格大小分别采用０．０１５ｘ０．０１５ｍｍ、０．０２ｘ０．０２＿和０．０３ｘ0．0３ｍｍ等尺寸。在输出网格前，需要对网格进行边界设置，模型上边界设置为压力入口Ｉｎｆｌｏｗ，两侧边设置为压力出口Ｏｕｔｆｌｏｗ，其它的边设置成边界Ｗａｌｌ，所有面形成一个Ｆｌｕｉｄ液体流域。

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    求解器设置对控制方程的求解是计算流体力学的核心部分，目前比较好用的ＣＦＤ求解器有Ｆｌｕｅｎｔ、ＣＦＸ、Ｓｔａｒ－ＣＤ和Ｐｈｏｅｎｉｃｓ等软件，由于经过计算得到前置级内液压油流动方式为湍流，而Ｆｌｕｅｎｔ软件就是基于湍流理论发展而来的软件，因此文选用Ｈｕｅｎｔ软件作为ＣＦＤ的求解器，分别对前置级二维和三维模型进行数值模拟。Ｆｌｕｅｎｔ软件广泛用于模拟和分析复杂结构的流体流动和热传导的问题，可以模拟许多的工程实际问题，包括可压缩和不可压缩流体，单相和多相流动，稳态分析或瞬态分析，牛顿和非牛顿流体，有漩涡和无漩涡流动等问题。Ｆｌｕｅｎｔ内具有大量的物理模型，可以对无粘流、层流、湍流等形式进行仿真，湍流模型含有ｋ－ｅ、ＳｐａｌａｒｔＡｌｌｍａｒａｓ和大涡模拟等模型。用户还可以定义油液入口及出口边界等多种条件，保证模型可以进行真实准确的仿真。

         此外，Ｆｌｕｅｎｔ是用Ｃ语言编写的，用户可以自定义函数处理个性化问题或者提供更合适的边界条件，具有很好的灵活性。另外，Ｆｌｕｅｎｔ本身也带有数据后处理功能，还与各种后期处理软件的衔接性比较好。ＣＦＤ求解步骤由初值设定、求解控制、求解跟踪、ＣＦＤ计算和收敛检查五部分组成，首先将偏导射流伺服阀前置级内的一些物理量离散化，如压力、速度和温度等参数，并且在进行求解之前需要对其进行参数初始化，选用合适的插值格式和迭代求解器，在数值模拟过程中设置入口油液流量为监视量，设置残差收敛标准为１６，设置计算步数为１０６，进行ＣＦＤ计算。在Ｈｕｅｎｔ中选择标准ｋ－ｅ的湍流模型，在求解器中计算的实质就是对连续性方程、动量方程、能量方程和湍流方程等基本方程的求解，本文对偏导射流伺服阀前置级流场数值模拟过程中，运用分离式求解器、ＳＩＭＰＬＥ算法和二阶迎风格式的前置级二维流场模拟仿真离散方法，采用压力入口，压力出口，固壁边界的求解设置。流体的仿真参数设置为：流体密度为８４７ｋｇ／ｍ３，比热容为１８８０Ｊ／ｋｇ‘ｋ，热导率为０．１３／１个，运动粘度０．０１０２１＾１１１．８，入口压力２１１＾３，回油压力为３．１１；１３。

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